實驗2-離子交換法制備去離子水

1、實驗2離子交換法制備去離子水一、實驗目的1了解離子交換法的原理。2掌握離子交換柱的制作方法及去離子水的制備方法。3學習電導率儀的使用及水中常見離子的定性鑒定方法。二、實驗原理1離子原理無論是工農業(yè)生產用水、日常生活用水，還是科研實驗用水，對水質都有一定的要求。在天然水或者自來水中含有各種各樣的無機和有機雜質，常見的無機雜質有、、、、離子及某些氣體。常見的處理?2Mg?2Ca?23CO?3HCO?Cl方法有蒸餾法、電滲析法和離子交換法。本

2、實驗中主要介紹離子交換法的原理及應用。離子交換法中起核心作用的物質就是離子交換樹脂，它是一種具有網(wǎng)狀結構的有機高分子聚合物，由本體和交換基團兩部分組成，其中本體起的是載體作用，而本體上附著的交換基團才是活性成分。根據(jù)活性基團類型的不同，可以把離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。典型的陽離子交換樹脂是磺酸鹽型交換樹脂，其結構為其中H離子可以電離，進入溶液，并與溶液中陽離子如、、?Na?2Mg離子等進行交換，故名為陽離子交換樹脂

3、。?2Ca典型的陰離子交換樹脂如季銨鹽型離子交換樹脂，其結構為其中離子可以電離進入溶液，并與溶液中陰離子、離子等進?OH?24SO?CI行交換，故名為陰離子交換樹脂配合物。（4）離子：在pH12的溶液中，用鈣指示劑檢驗離子。若無?2Ca?2Ca離子存在溶液呈藍色；若有離子存在，則與鈣指示劑形成紅色配合?2Ca?2Ca物。（在此pH條件下，離子已生成氫氧化物沉淀，不干擾離子的鑒?2Mg?2Ca定）。三、儀器與試劑儀器：電導率儀、微型燒杯、

4、離子交換柱（2根）、陽離子交換樹脂、陽離子交換樹脂、濾紙、pH試紙。試劑：HNO3（1molL1）、NaOH（2molL1）、NH3H2O（2molL1）、（0.1molL1）、（1molL1）、鉻黑T（固體）、鈣指示劑3AgNO2BaC1（固體）。四、實驗內容1離子交換裝置的制作離子交換裝置由兩根離子交換柱串聯(lián)組成。上面一根柱子中裝陽離子交換樹脂，下面一根柱子中裝陰離子交換樹脂。柱子底部墊有玻璃纖維，以防止樹脂顆粒掉出柱外。用燒杯將離

5、子交換樹脂裝入柱內，一直填滿到離柱口大約2cm處。在裝填過程中一定要填實，不能讓柱子內部出現(xiàn)空洞或者氣泡，出現(xiàn)以上情況可以拿玻璃棒伸入樹脂內部搗實。最后加水封住離子交換樹脂，以避免接觸空氣。裝置的流程為自來水→陽離子交換柱→陰離子交換柱→去離子水（圖3.29）。2去離子水的制備將自來水加入陽離子交換柱上端的開口（注意：在實驗過程中，要隨時補充自來水，以防止樹脂干涸，水位要求能堵住樹脂表面）。調節(jié)螺旋夾，使得流出液的速度為15～20滴mi